생산자동화산업기사 필기 기출문제복원 (2017-05-07)

생산자동화산업기사 2017-05-07 필기 기출문제 해설

이 페이지는 생산자동화산업기사 2017-05-07 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

생산자동화산업기사
(2017-05-07 기출문제)

목록

1과목: 기계가공법 및 안전관리

1. 다이얼 게이지 기어의 백 래시(back lash)로 인해 발생하는 오차는?

  1. 인접 오차
  2. 지시 오차
  3. 진동 오차
  4. 되돌림 오차
(정답률: 76%)
  • 다이얼 게이지 내부 기어의 틈새인 백 래시(back lash)로 인해 측정 방향을 바꿀 때 지시침이 즉각 반응하지 않고 발생하는 오차를 되돌림 오차라고 합니다.
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2. 미끄러짐을 방지하기 위한 손잡이나 외관을 좋게 하기 위하여 사용되는 다음 그림과 같은 선반 가공법은?

  1. 나사 가공
  2. 널링 가공
  3. 총형 가공
  4. 다듬질 가공
(정답률: 82%)
  • 손잡이 부분에 미끄럼 방지를 위해 다이아몬드 형태나 직선 형태의 요철을 만드는 가공법을 널링 가공이라고 합니다.
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3. 선반에서 할 수 없는 작업은?

  1. 나사 가공
  2. 널링 가공
  3. 테이퍼 가공
  4. 스플라인 홈 가공
(정답률: 62%)
  • 선반은 공작물을 회전시켜 외경, 내경, 나사, 널링, 테이퍼 가공 등을 수행하는 기계입니다.

    오답 노트
    스플라인 홈 가공: 주로 밀링 머신이나 브로칭 머신에서 수행하는 작업입니다.
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4. 밀링 머신에서 절삭공구를 고정하는데 사용되는 부속장치가 아닌 것은?

  1. 아버(arbor)
  2. 콜릿(collet)
  3. 새들 (saddle)
  4. 어댑터(adapter)
(정답률: 69%)
  • 물체의 면을 따라 서로 미끄러지듯 작용하여 자르거나 절단하는 힘에 의해 발생하는 응력을 전단응력이라고 합니다.
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5. 수시가공 할 때 작업안전 수칙으로 옳은 것은?

  1. 바이스를 사용할 때는 조에 기름을 충분히 묻히고 사용한다.
  2. 드릴가공을 할 때에는 장갑을 착용하여 단단하고 위험한 칩으로부터 손을 보호한다.
  3. 금긋기 작업을 하는 이유는 주로 절단을 할 때에 절삭성이 좋아지기 위함이다.
  4. 탭 작업 시에는 칩이 원활하게 배출이 될 수 있도록 후퇴와 전진을 번갈아 가면서 점진적으로 수행한다.
(정답률: 69%)
  • 탭 작업 시 칩이 쌓이면 탭이 파손될 위험이 크므로, 후퇴와 전진을 반복하여 칩을 원활하게 배출하며 점진적으로 가공하는 것이 올바른 안전 수칙입니다.

    오답 노트
    바이스 조에 기름을 묻히면 공작물이 미끄러짐
    드릴 가공 시 장갑 착용은 회전체에 말려 들어갈 위험이 있어 절대 금지
    금긋기는 가공 위치를 표시하기 위한 작업임
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6. 심압대의 편위량을 구하는 식으로 옳은 것은? (단, X : 심압대 편위량이다.)

(정답률: 69%)
  • 심압대의 편위량은 테이퍼 가공 시 공작물의 중심축과 심압대 중심의 어긋남을 계산하는 공식으로, 전체 길이와 직경 차이를 이용하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{L(D - d)}{2l}$ (편위량 = 전체길이 × 직경차 / 2 × 테이퍼부길이)
    ② [숫자 대입] $X = \frac{L(D - d)}{2l}$
    ③ [최종 결과] $X = \frac{L(D - d)}{2l}$
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7. 공기 마이크로미터에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 압축 공기원이 필요하다.
  2. 비교 측정기로 1개의 마스터로 측정이 가능하다.
  3. 타원, 테이퍼, 편심 등의 측정을 간단히 할 수 있다.
  4. 확대 기구에 기계적 요소가 없기 때문에 장시간 고정도를 유지할 수 있다.
(정답률: 63%)
  • 공기 마이크로미터는 비교 측정 방식이므로, 측정하려는 대상과 비교할 기준이 되는 마스터가 최소 2개 이상 필요합니다. 따라서 1개의 마스터만으로 측정이 가능하다는 설명은 틀린 것입니다.
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8. 입자를 이용한 가공법이 아닌 것은?

  1. 래핑
  2. 브로칭
  3. 배럴가공
  4. 액체 호닝
(정답률: 66%)
  • 브로칭은 입자가 아닌 브로라는 다날 공구를 사용하여 밀거나 당겨 가공하는 절삭 가공법입니다.

    오답 노트
    래핑, 배럴가공, 액체 호닝: 미세한 입자를 사용하여 표면을 다듬는 입자 가공법입니다.
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9. 밀링 머신에서 테이블의 이송속도(f)를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, fz:1개의 날 당 이송[mm], z : 커터의 날 수, n:커터의 회전수[rpm]이다.)

  1. f-fz×z×n
  2. f=fz×π×z×n
(정답률: 69%)
  • 밀링 머신에서 테이블의 이송속도는 날 하나당 이송량에 날 수와 회전수를 곱하여 산출합니다.
    $$f = f_{z} \times z \times n$$
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10. 비교 측정하는 방식의 측정기는?

  1. 측장기
  2. 마이크로미터
  3. 다이얼 게이지
  4. 버이너 캘리퍼스
(정답률: 69%)
  • 다이얼 게이지는 기준 치수와 측정물의 차이를 눈금으로 읽어내는 대표적인 비교 측정기입니다.

    오답 노트
    측장기, 마이크로미터, 버니어 캘리퍼스: 절대 치수를 직접 측정하는 직접 측정기
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11. 다음 그림과 같이 피측정물의 구면을 측정할 때 다이얼 게이지의 눈금이 0.5mm 움직이면 구면의 반지름[mm]은 얼마인가? (단, 다이얼 게이지 측정자로부터 구면계의 다리까지의 거리는 20mm이다.)

  1. 100.25
  2. 200.25
  3. 300.25
  4. 400.25
(정답률: 52%)
  • 구면 측정 시 다이얼 게이지의 변위량을 이용하여 반지름을 구하는 원리를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{L^{2}}{2h} + \frac{h}{2}$ (여기서 $L$은 다리 간 거리, $h$는 눈금 변위량)
    ② [숫자 대입] $R = \frac{20^{2}}{2 \times 0.5} + \frac{0.5}{2}$
    ③ [최종 결과] $R = 400.25$
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12. 일반적으로 센터드릴에서 사용되는 각도가 아닌 것은?

  1. 45°
  2. 60°
  3. 75°
  4. 90°
(정답률: 66%)
  • 센터드릴의 일반적인 표준 각도는 $60^{\circ}$, $75^{\circ}$, $90^{\circ}$ 등이 사용되며, $45^{\circ}$는 일반적인 센터드릴 각도에 해당하지 않습니다.
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13. 연삭작업에 대한 설명으로 적절하지 않은 것은?

  1. 거친 연삭을 할 때에는 연삭 깊이를 얕게 주도록 한다.
  2. 연질 가공물을 연삭할 때는 결합도가 높은 숫돌이 적합하다.
  3. 다듬질 연삭을 할 때는 고운 입도의 연삭숫돌을 사용한다.
  4. 강의 거친 연삭에서 공작물 1회전마다 숫돌바퀴 폭의 1/2~3/4으로 이송한다.
(정답률: 61%)
  • 거친 연삭은 정밀도보다 빠른 제거량을 목적으로 하므로, 연삭 깊이를 얕게 주는 것이 아니라 적당히 깊게 주어 작업 효율을 높여야 합니다.
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14. 센터리스 연삭에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 가늘고 긴 가공물의 연삭에 적합하다.
  2. 긴 홈이 있는 가공물의 연삭에 적합하다.
  3. 다른 연삭기에 비하여 연삭여유가 작아도 된다.
  4. 센터가 필요치 않아 센터 구멍을 가공할 필요가 없다.
(정답률: 66%)
  • 센터리스 연삭은 센터 구멍 없이 외경을 연삭하는 방식으로, 가늘고 긴 가공물이나 대량 생산에 유리하며 연삭 여유가 적어도 가공이 가능합니다.

    오답 노트
    긴 홈이 있는 가공물: 가공물의 지지 구조상 홈이 있는 경우 진원도 유지와 지지가 어려워 적합하지 않습니다.
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15. 트위스트 드릴은 절삭날의 각도가 중심에 가까울수록 절삭작용이 나쁘게 되기 때문에 이를 개선하기 위해 드릴의 웨브부분을 연삭하는 것은?

  1. 디닝(thinning)
  2. 트루잉(truing)
  3. 드레싱(dressing)
  4. 글레이징(glazing)
(정답률: 58%)
  • 트위스트 드릴의 중심부(웨브)는 절삭날의 각도가 작아 절삭 효율이 떨어지므로, 이 부분을 얇게 깎아내어 칩 배출을 돕고 절삭 저항을 줄이는 작업을 디닝(thinning)이라고 합니다.
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16. 풀리(pulley)의 보스(boss)에 키 홈을 가공하려 할 때 사용되는 공작기계는?

  1. 보링 머신
  2. 호빙 머신
  3. 드릴링 머신
  4. 브로칭 머신
(정답률: 66%)
  • 브로칭 머신은 브로치라는 다날 공구를 사용하여 한 번의 행정으로 키 홈, 스플라인 등 정밀한 내부 형상을 가공하는 데 최적화된 기계입니다.
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17. 산화알루미늄(Al2O3)분말을 주성분으로 마그네슘(Mg), 규소(Si)등의 산화물과 소량의 다른 원소를 첨가하여 소결한 절삭공구의 재료는?

  1. CBN
  2. 서멧
  3. 세라믹
  4. 다이아몬드
(정답률: 66%)
  • 산화알루미늄($Al_{2}O_{3}$)을 주성분으로 하여 마그네슘, 규소 등의 산화물을 첨가해 소결한 재료는 세라믹입니다. 고온 경도가 매우 높아 고속 절삭 공구로 사용됩니다.
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18. 박스 지그(box Jig)의 사용처로 옳은 것은?

  1. 드릴로 대량 생산을 할 때
  2. 선반으로 크랭크 절삭을 할 때
  3. 연삭기로 테이퍼 작업을 할 때
  4. 밀링으로 평면 절삭작업을 할 때
(정답률: 72%)
  • 박스 지그는 공작물을 상자 모양의 지그 내부에 고정하여 위치를 결정하는 장치로, 주로 드릴 작업 시 대량 생산을 위해 정밀하고 빠르게 가공 위치를 잡는 데 사용됩니다.
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19. 래핑작업에 사용하는 랩제의 종류가 아닌 것은?

  1. 흑연
  2. 산화크롬
  3. 탄화규소
  4. 산화알루미나
(정답률: 65%)
  • 래핑제는 정밀 다듬질을 위해 사용하는 연삭 입자로, 주로 산화알루미나, 탄화규소, 산화크롬과 같은 경도가 매우 높은 물질을 사용합니다.

    오답 노트
    흑연: 흑연은 윤활제로 사용되는 부드러운 물질이므로 연삭 입자인 랩제로 사용할 수 없습니다.
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20. 범용 밀링 머신으로 할 수 없는 가공은?

  1. T홈 가공
  2. 평면 가공
  3. 수나사 가공
  4. 더브테일 가공
(정답률: 58%)
  • 밀링 머신은 회전하는 커터로 평면, 홈, 기어 등을 가공하는 기계입니다. 수나사 가공은 공작물을 회전시키는 선반이나 다이스를 사용하여 가공하는 것이 원칙입니다.
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2과목: 기계제도 및 기초공학

21. 기하학적 형상공차를 사용하는 이유로 거리가 먼 것은?

  1. 최대 생산 공차를 주어 생산성을 높인다.
  2. 끼워맞춤 부품의 호환성을 보증한다.
  3. 직각좌표의 치수방법을 변환시켜 간편하게 표시한다.
  4. 끼워맞춤, 조립 등 그 형상이 요구하는 기능을 보증한다.
(정답률: 69%)
  • 기하공차는 부품의 형상, 자세, 위치 등을 규제하여 조립 시의 호환성을 확보하고 제품의 기능을 보증하기 위해 사용합니다.

    오답 노트
    직각좌표의 치수방법을 변환시켜 간편하게 표시한다: 기하공차는 치수 표시의 간소화가 아니라 형상의 정밀도와 기능을 규제하는 것이 목적입니다.
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22. 그림과 같은 도면에서 테이퍼가 1/2일 때 a의 지름은 몇 mm인가?

  1. 20
  2. 25
  3. 30
  4. 35
(정답률: 57%)
  • 테이퍼는 큰 지름과 작은 지름의 차이를 길이로 나눈 값입니다. 주어진 도면에서 큰 지름 $a$, 작은 지름 $10\text{mm}$, 길이는 $40\text{mm}$이며 테이퍼 값은 $1/2$입니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{D - d}{L}$ (테이퍼 = (큰 지름 - 작은 지름) / 길이)
    ② [숫자 대입] $\frac{1}{2} = \frac{a - 10}{40}$
    ③ [최종 결과] $a = 30$
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23. 그림과 같은 용접 기호를 가장 잘 설명 한 것은?

  1. 목길이 6mm, 용접길이 300mm인 화살표 쪽의 필릿 용접
  2. 목두께 6mm, 용접길이 300mm인 화살표 쪽의 필릿 용접
  3. 목길이 6mm, 용접길이 300mm인 화살표 반대 쪽의 필릿 용접
  4. 목두께 6mm, 용접길이 300mm인 화살표 반대 쪽의 필릿 용접
(정답률: 54%)
  • 용접 기호에서 기호가 기준선 위에 그려져 있고, 기호 왼쪽에 $z6$ (목길이 $6\text{mm}$), 오른쪽에 $300$ (용접길이 $300\text{mm}$)이 표기되어 있으며, 기준선이 실선이므로 화살표 쪽의 필릿 용접을 의미합니다.
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24. 축의 치수허용차 기호에서 위치수 허용차가 0인 공차역 기호는?

  1. b
  2. h
  3. g
  4. s
(정답률: 67%)
  • 축의 공차역 기호에서 소문자 h는 기본가공치수(기준치수)가 최대 허용 치수가 되어, 위쪽 치수 허용차가 0인 상태를 의미합니다.
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25. 그림과 같은 입체도를 제3각법으로 투상하였을 때, 가장 적합한 투상도는?

(정답률: 82%)
  • 제3각법 투상법에 따라 정면도, 평면도, 우측면도를 배치했을 때, 입체도의 형상과 일치하는 투상도는 입니다.
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26. 그림과 같은 기어 간략도를 살펴볼 때 기어의 종류는?

  1. 헬리컬 기어
  2. 스파이럴 베벨 기어
  3. 스크루 기어
  4. 하이포이드 기어
(정답률: 56%)
  • 제시된 도면은 두 축이 서로 평행하지 않고 어긋나 있으며, 치형이 곡선 형태로 이루어진 하이포이드 기어의 특징을 보여주고 있습니다.
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27. 가공 방법의 약호 중 FR이 뜻하는 것은?

  1. 브로칭 가공
  2. 호닝 가공
  3. 줄 다듬질
  4. 리밍 가공
(정답률: 72%)
  • 가공 방법의 약호에서 FR은 리밍 가공(Reaming)을 의미합니다.
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28. 나사 표시 “M15×1.5-6H/6g"에서 6H/6g는?

  1. 나사의 호칭치수
  2. 나사부의 길이
  3. 나사의 등급
  4. 나사의 피치
(정답률: 70%)
  • 나사 표시법에서 $6\text{H}/6\text{g}$와 같이 표기된 부분은 나사의 정밀도와 끼워맞춤 정도를 나타내는 나사의 등급을 의미합니다.
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29. 그림과 같이 하나의 그림으로 정육면체의 세 면 중의 한 면 만을 중점적으로 얼밀ㆍ정확하게 표현하는 것으로, 캐비닛도가 이에 해당하는 투상법은?

  1. 사투상법
  2. 등각투상법
  3. 정투상법
  4. 투시도법
(정답률: 63%)
  • 정면은 실제 모양과 크기로 그리고, 평면과 측면은 $45^\circ$ 방향으로 실제 길이의 $1/2$로 축소하여 그리는 투상법을 사투상법이라고 하며, 캐비닛도가 대표적인 예입니다.
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30. 특수 가공하는 부분이나 특별한 요구사항을 적용하도록 범위를 지정하는데 사용되는 선의 종류는?

  1. 가는 1점 쇄선
  2. 가는 2점 쇄선
  3. 굵은 실선
  4. 굵은 1점 쇄선
(정답률: 61%)
  • 특수 가공 부위나 특별한 요구사항이 있는 범위의 경계를 지정할 때는 굵은 1점 쇄선을 사용하여 도면에 표시합니다.
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31. 30μF콘덴서 3개를 병렬 연결하면 합성정전용량[μF]은?

  1. 3
  2. 9
  3. 10
  4. 90
(정답률: 67%)
  • 콘덴서(커패시터)를 병렬로 연결할 때의 합성 정전용량은 각 정전용량의 단순 합으로 계산합니다.
    ① $C = C_1 + C_2 + C_3$
    ② $C = 30 + 30 + 30$
    ③ $C = 90$
    따라서 합성정전용량은 $90\mu\text{F}$ 입니다.
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32. 자동차가 12분 동안 6km를 달렸다면, 평균속력[km/h]은 얼마인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 20
  4. 30
(정답률: 77%)
  • 평균 속력은 이동 거리를 걸린 시간으로 나누어 계산합니다. 이때 시간 단위는 분에서 시간(h)으로 변환해야 합니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{s}{t}$ (속력 = 거리 / 시간)
    ② [숫자 대입] $v = \frac{6}{12/60}$
    ③ [최종 결과] $v = 30$
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33. 스패너를 이용하여 수평면상의 볼트를 조일 때, 동일한 힘을 이용하여 토크를 2배 증가시키기 위한 방법으로 옳은 것은?

  1. 스패너의 길이를 1/2로 짧게한다.
  2. 스패너의 무게를 1/2로 가볍게 한다.
  3. 스패너의 길이를 2배로 길게 한다.
  4. 스패너의 무게를 2배로 무겁게 한다.
(정답률: 84%)
  • 토크(돌림힘)는 힘과 팔의 길이의 곱에 비례합니다. 동일한 힘을 가할 때 토크를 2배로 늘리려면 힘이 가해지는 지점까지의 거리인 스패너의 길이를 2배로 늘려야 합니다.
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34. 9.8N에 관한 내용으로 틀린 것은?

  1. 9.8N=1kgf
  2. 9.8N=105dyn
  3. 9.8N=9.8kgㆍm/sec2
  4. 질량 1kg인 물체의 지구상 중량이다.
(정답률: 60%)
  • 힘의 단위 변환과 정의에 관한 문제입니다. $1\text{ N}$은 $10^5\text{ dyn}$이므로, $9.8\text{ N}$은 $9.8 \times 10^5\text{ dyn}$이 되어야 합니다.

    오답 노트
    9.8N=10^5dyn: $1\text{ N} = 10^5\text{ dyn}$이므로 $9.8\text{ N}$은 $9.8 \times 10^5\text{ dyn}$입니다.
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35. 다음 그림의 A점에 대한 모멘트[kgfㆍmm]는 얼마인가?

  1. 5
  2. 10
  3. 100
  4. 1000
(정답률: 63%)
  • 모멘트는 힘과 회전 중심점까지의 거리를 곱하여 계산하며, 방향이 반대인 경우 서로 뺍니다.
    ① [기본 공식] $M = (F_1 \times L_1) - (F_2 \times L_2)$
    ② [숫자 대입] $M = (10 \times 400) - (5 \times 1000)$ (단, 방향 고려 시 $4000$과 $-5000$의 합산이나, 문제의 의도상 절대값 또는 특정 방향의 합산으로 계산)
    ③ [최종 결과] $1000$
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36. 압력 1kgf/cm2는 몇 bar인가?

  1. 0.098
  2. 0.98
  3. 9.8
  4. 98
(정답률: 62%)
  • 압력 단위 변환 문제입니다. $1\text{ kgf/cm}^2$는 약 $0.98\text{ bar}$에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $1\text{ kgf/cm}^2 = 0.980665\text{ bar}$
    ② [숫자 대입] $1 \times 0.98$
    ③ [최종 결과] $0.98$
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37. 가위로 물체를 자르거나 절단기로 철판을 절단할 경우에 주로 생기는 응력은?:

  1. 굽힘응력
  2. 수직응력
  3. 압축응력
  4. 전단응력
(정답률: 85%)
  • 물체의 면을 따라 서로 미끄러지듯 작용하여 자르거나 절단하는 힘에 의해 발생하는 응력을 전단응력이라고 합니다.
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38. 모멘트의 중심에서 200cm 떨어진 지점에 접선 방향으로 20N의 힘이 작용할 때의 모멘트 [Nㆍm]는 얼마인가?

  1. 10
  2. 40
  3. 100
  4. 400
(정답률: 65%)
  • 모멘트는 힘의 크기와 회전 중심으로부터 힘의 작용선까지의 수직 거리의 곱으로 계산합니다. 거리 단위인 cm를 m로 변환하여 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $M = F \times L$ (모멘트 = 힘 × 거리)
    ② [숫자 대입] $M = 20 \times 2$
    ③ [최종 결과] $M = 40$
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39. SI유도단위가 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 힘[N]
  2. 열량[J]
  3. 질량[kg]
  4. 압력[Pa]
(정답률: 56%)
  • SI 단위계는 7가지 기본 단위와 이를 조합한 유도 단위로 구성됩니다. 질량[kg]은 SI 기본 단위에 해당하므로 유도 단위가 아닙니다.

    오답 노트
    힘[N], 열량[J], 압력[Pa]: 기본 단위들의 조합으로 만들어진 유도 단위임
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40. 전자유도 현상에 의하여 생기는 유도기전력의 크기를 정의하는 법칙은?

  1. 옴의 법칙
  2. 쿨롱의 법칙
  3. 오른나사의 법칙
  4. 페러데이의 법칙
(정답률: 72%)
  • 자기장의 변화에 의해 도체에 기전력이 발생하는 전자기 유도 현상의 크기를 정의하는 법칙은 페러데이의 법칙입니다.
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3과목: 자동제어

41. 어떤 대상물의 현재 상태를 원하는 상태로 조절하는 것을 무엇이라 하는가?

  1. 신호(signal)
  2. 밸브(valve)
  3. 제어(control)
  4. 명령(instruction)
(정답률: 85%)
  • 제어(control)란 대상물의 현재 상태를 측정하여 원하는 목표 상태(설정값)로 조절하고 유지하는 일련의 과정을 의미합니다.
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42. 잔류편차가 감소하고 응답 속응성이 개선되며 오버슈트를 감소시키는 제어동작은?

  1. 적분제어 동작
  2. 비례미분 제어동작
  3. 비례적분 제어동작
  4. 비례적분미분 제어동작
(정답률: 53%)
  • 비례적분미분(PID) 제어동작은 세 가지 제어의 장점을 결합한 방식입니다.
    비례(P)는 응답 속도를 높이고, 적분(I)은 잔류편차를 제거하며, 미분(D)은 오버슈트를 억제하여 시스템의 안정성을 높입니다.
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43. PPI 8255에서 포트(port)를 통해서 외부장치로 데이터를 보낼 때만 사용하는 신호는?

  4. RESET
(정답률: 60%)
  • PPI 8255에서 외부 장치로 데이터를 보내는 동작은 '쓰기' 동작에 해당합니다.
    따라서 쓰기 신호를 담당하는 (Write) 신호가 정답입니다.

    오답 노트
    : 칩 선택(Chip Select) 신호
    : 읽기(Read) 신호
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44. 전압, 주파수를 제어량으로 하고 목표값을 장시간 일정하게 유지하도록 하는 제어는?

  1. 비율제어
  2. 서보기구
  3. 자동조정
  4. 추종제어
(정답률: 68%)
  • 자동조정은 전압, 주파수, 전류, 회전 속도 등과 같은 제어량을 목표값으로 하여 장시간 일정하게 유지하도록 제어하는 방식입니다.
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45. 다음 기계시스템과 전기시스템의 요소 중 상사관계가 잘못 연결되어진 것은?

  1. 기계시스템-힘, 전기시스템-전압
  2. 기계시스템-변위, 전기시스템-전압
  3. 기계시스템-질량, 전기시스템-인덕턴스
  4. 기계시스템-점성마찰계수, 전기시스템-저항
(정답률: 62%)
  • 기계시스템과 전기시스템의 상사관계(Analogy)는 물리적 특성이 유사한 요소끼리 매칭하는 것입니다.
    기계시스템의 변위는 전기시스템의 전하량과 상사관계에 있으며, 전압은 기계시스템의 힘과 상사관계에 있습니다.

    오답 노트
    기계시스템-힘, 전기시스템-전압: 올바른 상사관계
    기계시스템-질량, 전기시스템-인덕턴스: 올바른 상사관계
    기계시스템-점성마찰계수, 전기시스템-저항: 올바른 상사관계
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46. PLC의 입출력부에서 외부기기와 내부회로를 전기적으로 절연시킬 목적으로 사용되는 전자소자는?

  1. 다이오드
  2. 트라이액
  3. 트랜지스터
  4. 포토 커플러
(정답률: 57%)
  • 포토 커플러는 빛을 이용하여 전기적 신호를 전달함으로써 입력측과 출력측을 완전히 전기적으로 절연시켜, 외부의 서지 전압으로부터 내부 회로를 보호하는 역할을 합니다.
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47. 다음 회로에서 시정수(time constant)는?

  1. RC
  2. C/R
  3. R/C
  4. 1/RC
(정답률: 64%)
  • RC 직렬 회로에서 시정수는 커패시터가 충전 또는 방전되는 속도를 결정하는 시간 상수를 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = R \times C$
    ② [숫자 대입] $\tau = R \times C$
    ③ [최종 결과] $\tau = RC$
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48. 물체의 위치, 방위, 자세 등의 기계적 변위를 제어량으로 하는 제어방식은?

  1. 공정제어
  2. 서보제어
  3. 자동조정
  4. 정치제어
(정답률: 85%)
  • 서보제어는 물체의 위치, 방위, 자세 등 기계적인 변위를 제어량으로 하여 목표값에 추종하도록 하는 제어 방식입니다.
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49. 감쇄비 h=0.4, 고유주파수 wn=1rad/s인 2차계의 전달함수는?

(정답률: 57%)
  • 2차계 표준 전달함수 공식에 감쇄비와 고유주파수를 대입하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{1}{s^{2} + 2\zeta\omega_{n}s + \omega_{n}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{1}{s^{2} + 2 \times 0.4 \times 1s + 1^{2}}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{1}{s^{2} + 0.8s + 1}$
    따라서 정답은 입니다.
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50. 다음 중 서보 모터의 관성을 줄이고 기계적 시정수를 줄이기 위한 조치로 적절하지 않은 것은?

  1. 회전자 반경을 크게 한다.
  2. 모터 회전자의 중량을 줄인다.
  3. 코어리스(coreless) 구조로 모터를 만든다.
  4. 모터 회전자의 지름을 작게하고 축 방향으로 길게하는 구조로 한다.
(정답률: 64%)
  • 관성 모멘트는 질량과 반경의 제곱에 비례하므로, 관성을 줄이려면 회전자의 반경을 최대한 작게 설계해야 합니다.

    오답 노트
    모터 회전자의 중량 감소, 코어리스 구조 채택, 지름을 작게 하고 축 방향으로 길게 하는 설계는 모두 관성을 줄여 기계적 시정수를 낮추는 적절한 방법입니다.
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51. 전달함수의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전달함수는 제어계의 입력과는 무관하다.
  2. 전달함수는 비선형 제어계에서만 정의된다.
  3. 전달함수를 구할 때 제어계의 모든 초기조건을 0으로 한다.
  4. 전달함수는 임펄스 응답의 라플라스 변환으로 정의되며, 제어계의 입력 및 출역 함수의 라플라스 변환에 대한 비가 된다.
(정답률: 63%)
  • 전달함수는 선형 시불변(LTI) 시스템에서 정의되는 개념으로, 비선형 제어계가 아닌 선형 제어계에서 정의됩니다.

    오답 노트
    전달함수는 시스템 자체의 특성이므로 입력과는 무관하며, 모든 초기조건을 0으로 가정하고 임펄스 응답을 라플라스 변환하여 정의합니다.
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52. 다음 그림과 같은 회로에서 입력전류에 대한 출력전압의 전달함수는? (단, s는 라플라스연산자이다.)

  1. Cs
  2. CV
  3. 1/Cs
  4. C/1+sT
(정답률: 63%)
  • 커패시터 $C$의 전류-전압 관계식을 라플라스 변환하여 입력전류 $i(s)$에 대한 출력전압 $v(s)$의 비를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V(s)}{I(s)} = \frac{1}{Cs}$ 전압/전류 전달함수
    ② [숫자 대입] $\frac{V(s)}{I(s)} = \frac{1}{Cs}$ (대입 요소 없음)
    ③ [최종 결과] $\frac{1}{Cs}$
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53. 유압 회로에서 유압 실린더나 액추에이터로 공급하는 유체 흐름의 양을 제어하는 밸브는?

  1. 체크 밸브
  2. 압력 변환기
  3. 방향제어 밸브
  4. 유량제어 밸브
(정답률: 85%)
  • 유압 회로에서 액추에이터로 공급되는 유체의 양(흐름)을 조절하여 속도를 제어하는 밸브는 유량제어 밸브입니다.

    오답 노트
    체크 밸브: 유체를 한 방향으로만 흐르게 하는 밸브
    방향제어 밸브: 유체의 흐름 방향을 바꾸는 밸브
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54. 다음 중 서보 모터에 사용되고 있는 회전 속도 검출기로 적합하지 않는 것은?

  1. 리졸버
  2. 엔코더
  3. 리밋 스위치
  4. 타코 제너레이터
(정답률: 73%)
  • 서보 모터의 속도 및 위치를 검출하기 위해서는 리졸버, 엔코더, 타코 제너레이터와 같은 센서가 사용됩니다.

    오답 노트
    리밋 스위치: 회전 속도 검출이 아닌, 기계적 이동 범위의 끝단(한계점)을 감지하는 스위치입니다.
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55. 다음 프로그램은 C++언어를 사용하여 포트 B로 설정된 0x11 번지에 0xA4 값을 출력하는 프로그램이다. 이 프로그램에 대한 설명이 틀린 것은?

  1. B포트 1번 핀(pin)인 PB1은 High(1)값이 출력된다.
  2. B포트 2번 핀(pin)인 PB2는 High(1)값이 출력된다.
  3. B포트 5번 핀(pin)인 PB5은 High(1)값이 출력된다.
  4. B포트 7번 핀(pin)인 PB7은 High(1)값이 출력된다.
(정답률: 42%)
  • 출력 값 $0xA4$를 2진수로 변환하면 $10100100_{2}$입니다. 핀 번호를 왼쪽(MSB)부터 $PB7$에서 $PB0$까지 순서대로 매칭하면, $PB7=1, PB6=0, PB5=1, PB4=0, PB3=0, PB2=1, PB1=0, PB0=0$이 됩니다. 따라서 $PB1$은 $0(Low)$ 값이 출력되므로 틀린 설명입니다.
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56. 배관 내에서 유체의 흐름은 층류와 난류로 구분한다. 다음 중 난류가 일어나는 조건은?

  1. 레이놀즈수가 1000이다.
  2. 배관 내의 유속이 비교적 작다.
  3. 배관 내의 유체의 동점도가 크다.
  4. 배관 내의 흘러가는 유체의 점도가 작다.
(정답률: 53%)
  • 유체의 흐름은 레이놀즈수($Re$)에 의해 결정되며, 레이놀즈수가 클수록 관성력이 점성력보다 커져 난류가 발생합니다. 따라서 유체의 점도가 작을수록 레이놀즈수가 증가하여 난류가 일어날 조건이 됩니다.

    오답 노트
    레이놀즈수가 1000이다: 일반적으로 층류 영역에 해당함
    유속이 비교적 작다: 레이놀즈수가 작아져 층류가 됨
    동점도가 크다: 점성력이 커져 층류가 됨
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57. PLC에서 CPU의 자기진단 기능으로 발견될 수 없는 이상은?

  1. 메모리 이상
  2. 각종 링크 이상
  3. 입ㆍ출력 버스 이상
  4. 입ㆍ출력 접점 이상
(정답률: 62%)
  • CPU의 자기진단 기능은 내부 하드웨어(메모리, 버스, 링크 등)의 전기적 이상을 감지하는 기능입니다. 하지만 외부 기기인 입·출력 접점의 물리적 파손이나 접촉 불량과 같은 외부 접점 이상은 CPU가 직접 진단할 수 없습니다.
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58. 다음 중 불연속형 조절기는?

  1. 비례동작 조절기
  2. 2위치 동작 조절기
  3. 비례미분동작 조절기
  4. 비례적분동작 조절기
(정답률: 74%)
  • 조절기의 출력값이 연속적으로 변하지 않고, ON/OFF와 같이 두 가지 상태로만 불연속적으로 변하는 방식이 2위치 동작 조절기입니다.

    오답 노트
    비례동작, 비례미분동작, 비례적분동작 조절기는 모두 오차에 따라 출력이 연속적으로 변하는 연속형 조절기입니다.
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59. PLC의 주변기기를 사용하여 프로그램을 메모리에 기억시키는 것을 무엇이라고 하는가?

  1. 코딩(coding)
  2. 로딩(loading)
  3. 샌딩(sending)
  4. 디버깅(debugging)
(정답률: 64%)
  • PLC의 주변기기(프로그래밍 장치 등)를 통해 작성된 프로그램을 CPU 메모리에 전송하여 저장시키는 과정을 로딩(loading)이라고 합니다.
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60. 압축 공기를 생성할 때 필요한 구성요소와 관계없는 것은?

  1. 공압 필터
  2. 공압 탱크
  3. 공압 실린더
  4. 공기 압축기
(정답률: 72%)
  • 압축 공기를 생성하는 시스템(공기 압축 장치)은 공기를 압축하는 압축기, 압축된 공기를 저장하는 탱크, 공기 중의 불순물을 제거하는 필터로 구성됩니다.

    오답 노트
    공압 실린더: 생성된 압축 공기를 이용하여 실제 기계적 동작을 수행하는 '구동 장치'입니다.
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4과목: 메카트로닉스

61. 센터리스 연삭기의 특징에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 중공 공작물 연삭은 불가능하다.
  2. 가늘고 긴 공작물 연삭은 불가능하다.
  3. 긴 홈이 있는 공작물 연삭은 불가능하다.
  4. 반드시 센터 구멍을 가공하여 사용하여야 한다.
(정답률: 59%)
  • 센터리스 연삭기는 공작물을 센터 구멍 없이 지지하여 연삭하는 방식으로, 중공축이나 가늘고 긴 공작물 가공에 유리하지만, 공작물 표면에 긴 홈이 있으면 지지 롤러와의 접촉이 불안정하여 가공이 불가능합니다.

    오답 노트
    중공 공작물 연삭: 가능함
    가늘고 긴 공작물 연삭: 가능함
    센터 구멍 가공: 필요 없음
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62. 마이크로컴퓨터 내부의 버스(bus)에 해당되지 않는 것은?

  1. 데이터 버스(data bus)
  2. 시프트 버스(shift bus)
  3. 컨트롤 버스(control bus)
  4. 어드레스 버스(address bus)
(정답률: 69%)
  • 마이크로컴퓨터 내부 버스는 CPU와 메모리, 입출력 장치 간의 데이터 교환을 위해 사용되며, 크게 주소, 데이터, 제어 버스로 구성됩니다.

    오답 노트
    시프트 버스: 마이크로컴퓨터의 표준 버스 구성 요소가 아닙니다.
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63. 스탭 각이 3.6°인 2상 HB형 스테핑모터를 반스탭 시퀀스(1-2상 여자)로 구동하면 1펄스당 회전각은?

  1. 0.9°
  2. 1.8°
  3. 3.6°
  4. 5.4°
(정답률: 84%)
  • 반스텝(Half-step) 구동 방식은 기본 스텝 각을 2분할하여 정밀도를 높이는 방식입니다.
    ① [기본 공식] $\theta_{half} = \frac{\theta}{2}$ (반스텝 각 = 스텝 각 / 2)
    ② [숫자 대입] $\theta_{half} = \frac{3.6}{2}$
    ③ [최종 결과] $\theta_{half} = 1.8$
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64. 를 간단화 시킨 후, 논리회로를 그렸을 때 옳은 것은?

(정답률: 73%)
  • 주어진 논리식을 공통 인수로 묶어 간소화하면 최종적으로 $BD$가 됩니다.
    먼저 공통 인수인 $D$로 묶으면 다음과 같습니다.
    $$X = D(\bar{A}B\bar{C} + AB\bar{C} + \bar{A}BC + ABC)$$
    여기서 다시 $B$로 묶고 보원 법칙($\bar{C} + C = 1$)을 적용하면 다음과 같습니다.
    $$X = DB(\bar{A}(\bar{C} + C) + A(\bar{C} + C)) = DB(\bar{A} + A)$$
    마지막으로 $\bar{A} + A = 1$이므로 최종 식은 다음과 같습니다.
    $$X = BD$$
    따라서 입력 $B$와 $D$가 AND 게이트로 연결된 가 정답입니다.
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65. 소성가공에 포함되지 않는 것은?

  1. 단조
  2. 압연
  3. 인발
  4. 주조
(정답률: 64%)
  • 소성가공은 재료에 항복점 이상의 힘을 가해 영구적인 변형을 일으켜 모양을 만드는 가공법(단조, 압연, 인발 등)입니다. 반면 주조는 재료를 녹여 액체 상태로 만든 뒤 틀에 부어 굳히는 방식이므로 소성가공에 해당하지 않습니다.
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66. AC 서보모터와 DC서보모터의 구조상 가장 큰 차이점은?

  1. 브러쉬 유무
  2. 영구자석 유무
  3. 고정자 코일 유무
  4. 전기자 코일 유무
(정답률: 81%)
  • DC 서보모터는 정류를 위해 물리적인 브러쉬와 정류자가 반드시 필요하지만, AC 서보모터는 구조적으로 브러쉬가 없는 브러쉬리스(Brushless) 구조를 가지므로 이것이 가장 큰 차이점입니다.
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67. 전압계로 교류 전압을 측정할 때 나타나는 값은?

  1. 순시값
  2. 실효값
  3. 최대값
  4. 평균값
(정답률: 76%)
  • 교류 전압계는 시간에 따라 계속 변하는 교류 전압의 순시값을 그대로 표시할 수 없으므로, 직류 전압과 동일한 일을 하는 값인 실효값(RMS)으로 변환하여 측정하도록 설계되어 있습니다.
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68. 마이크로프로세서에서 인터럽트를 발생시킬 수 있는 이벤트(event) 요인이 아닌 것은?

  1. 정전발생
  2. 입ㆍ출력 작업완료
  3. 서브루틴 함수 호출
  4. 오버플로우(overflow)발생
(정답률: 53%)
  • 인터럽트는 CPU가 프로그램을 실행하는 도중 예기치 않은 상황이나 외부 요청이 발생했을 때 현재 작업을 중단하고 처리하는 메커니즘입니다. 서브루틴 함수 호출은 프로그램의 흐름에 따라 의도적으로 호출하는 일반적인 제어 흐름(Call)이지, 외부 이벤트에 의한 강제적인 중단인 인터럽트가 아닙니다.
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69. 선반에서 척에 고정할 수 없는 불규칙하거나 대형의 가공물 또는 복잡한 가공물을 고정할 때 사용되는 것은?

  1. 면판
  2. 센터
  3. 돌림판
  4. 방진구
(정답률: 73%)
  • 면판(Face plate)은 척으로 고정하기 어려운 불규칙한 모양, 대형 가공물, 또는 복잡한 형상의 공작물을 볼트 등으로 고정하여 가공할 때 사용하는 보조 장치입니다.
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70. 마이크로프로세서의 레지스터(register)를 기능적으로 분류한 것이 아닌 것은?

  1. 메모리
  2. 명령 포인터
  3. 플래그 래지스터
  4. 세그먼트 래지스터
(정답률: 49%)
  • 레지스터는 CPU 내부의 고속 임시 저장 장치이며, 메모리(주기억장치)는 레지스터와 구분되는 별도의 저장 공간입니다.

    오답 노트
    명령 포인터, 플래그 레지스터, 세그먼트 레지스터: 모두 CPU 내부에서 특정 기능을 수행하는 레지스터의 종류입니다.
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71. 트랜지스터에서 각 단자에 흐르는 전류가 베이스 50mA, 컬렉터 500mA가 흐른다면 이미터전류 IE는?

  1. 100 mA
  2. 450 mA
  3. 550 mA
  4. 25000 mA
(정답률: 72%)
  • 트랜지스터의 이미터 전류는 베이스 전류와 컬렉터 전류의 합과 같다는 키르히호프의 전류 법칙을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $I_{E} = I_{B} + I_{C}$이미터 전류 = 베이스 전류 + 컬렉터 전류
    ② [숫자 대입] $I_{E} = 50 + 500$
    ③ [최종 결과] $I_{E} = 550$ mA
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72. 논리 등가 회로의 관계가 틀린 것은?

(정답률: 57%)
  • 드모르간 정리와 논리 게이트의 특성을 이용해 등가 회로를 분석합니다.
    NOR 게이트의 출력에 입력이 동일한 NAND 게이트(NOT 역할)를 연결하면 OR 연산이 됩니다. 하지만 의 우측 회로는 XOR 게이트로, 이는 입력이 서로 다를 때만 출력이 1이 되는 회로이므로 서로 등가 관계가 아닙니다.
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73. 서미스터에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. NTC 서미스터는 정(+)온도계수는 갖는다.
  2. 체적변화에 의해서 소자의 전기저항이 크게 변하는 반도체 소자이다.
  3. CTR 서미스터는 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 반도체 소자이다.
  4. PTC 서미스터는 온도가 상승함에 따라 저항이 현저히 증가하는 반도체 소자이다.
(정답률: 53%)
  • PTC(Positive Temperature Coefficient) 서미스터는 이름 그대로 온도 계수가 양(+)이며, 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 특성을 가진 반도체 소자입니다.

    오답 노트
    NTC 서미스터: 온도가 상승하면 저항이 감소하는 부(-)의 온도계수를 가집니다.
    체적변화: 체적이 아니라 온도 변화에 의해 저항이 변하는 소자입니다.
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74. 전계 효과 트래지스터(FET)의 특징 중 틀린 것은?

  1. 입ㆍ출력 임피던스가 높다.
  2. 다수 캐리어만으로 동작한다.
  3. 동특성이 열적으로 불안정하다.
  4. 트랜지스터보다 잡음면에서 유리하다.
(정답률: 54%)
  • FET는 전압 제어 소자로, BJT에 비해 온도 변화에 따른 특성 변화가 적어 열적으로 매우 안정적입니다.
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75. 아사에서 수나사와 암나사가 접촉하고 있는 부분의 평균지름을 뜻하는 것은?

  1. 리드
  2. 피치
  3. 유효 지름
  4. 호칭 지름
(정답률: 73%)
  • 나사에서 수나사와 암나사가 조립되었을 때 실제로 접촉하고 있는 가상의 원통 지름을 유효 지름이라고 합니다.
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76. 쿨롱의 법칙에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 힘의 크기는 두 전하량의 곱에 비례한다.
  2. 힘의 크기는 두 전하 사이의 거리에 반비례한다.
  3. 작용하는 힘의 방향은 두 전하를 연결하는 직선과 일치한다.
  4. 작용하는 힘의 크기는 두 전하가 존재하는 매질에 따라 다르다.
(정답률: 56%)
  • 쿨롱의 법칙에 따라 두 전하 사이에 작용하는 힘의 크기는 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다.

    오답 노트
    힘의 크기는 두 전하량의 곱에 비례하며, 방향은 두 전하를 잇는 직선상에 있고, 매질의 유전율에 따라 힘의 크기가 달라집니다.
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77. 다음 불(Bool) 대수의 연산 중 틀린 것은?

  1. A+1=A
  2. A+A=A
  3. AㆍA=A
  4. A+AㆍB=A
(정답률: 65%)
  • 불 대수에서 1은 항상 참(True)을 의미하며, 어떤 변수 $A$와 1을 OR 연산($+$)하면 결과는 항상 1이 됩니다.

    오답 노트
    A+A=A, A·A=A, A+A·B=A는 모두 불 대수의 기본 법칙(멱등법칙, 흡수법칙)에 따라 옳은 식입니다.
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78. 25Ω의 저항에 주파수 60Hz인 전압 [V]를 가했을 때 전류의 실효 값[A]은?

  1. 3
  2. 4
  3. 4√2
  4. 5
(정답률: 57%)
  • 전압의 최댓값에서 실효값을 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 전류의 실효값을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{rms}}{R} = \frac{V_{max} / \sqrt{2}}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100\sqrt{2} / \sqrt{2}}{25}$
    ③ [최종 결과] $I = 4\text{A}$
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79. 콘덴서의 기능을 응용한 회로가 아닌 것은?

  1. 스파크 소거 회로
  2. 저역 통과필터 회로
  3. 교류 전류에 대한 저항 회로
  4. 교류 전원에 대한 정류 회로
(정답률: 53%)
  • 교류 전원을 직류로 바꾸는 정류 회로는 다이오드나 브러시를 이용한 극성 교환 원리를 사용하며, 전하를 저장하는 콘덴서의 기능과는 무관합니다.
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80. 서보시스템에서 어떤 신호의 출력값이 처음으로 목표 값에 도달하는데 걸리는 시간이 0.3초라면 지연시간은?

  1. 0.1초
  2. 0.15초
  3. 0.2초
  4. 0.25초
(정답률: 78%)
  • 서보시스템에서 지연시간은 출력값이 처음으로 목표값에 도달하는 데 걸리는 시간의 $1/2$로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $\text{지연시간} = \frac{\text{도달시간}}{2}$
    ② [숫자 대입] $\text{지연시간} = \frac{0.3}{2}$
    ③ [최종 결과] $\text{지연시간} = 0.15\text{초}$
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